DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE MINAS ESCOLA DE MINAS UFOPCURSO DE MIN 210 - OPERAES MINEIRASPROFESSOR VALDIR COSTA E SILVADEMINe-mail:valdir@demin.ufop.brMaro, 2009.1.PERFURAODEROCHA1.1OBJETIVOAperfurao das rochas, dentro do campo dos desmontes, a primeira operao que se realiza e temcomo finalidade abrir uns furos comuma distribuio e geometria adequada dentro dos macios para alojar as cargas de explosivos e acessrios iniciadores. A figura 1 mostra a evoluo dos sistemas de perfurao ao longo dos anos.Figura 1:A evoluo dos mtodos e da velocidade de perfurao das rochas2Prof. Valdir Costa e SilvaProf. Valdir Costa e Silva1.2 APLICAES DA PERFURAO Os tipos de trabalho, tanto em obras de superfcie como subterrneas, podem classificar-se nos seguintes:perfurao de banco, perfurao de produo,perfurao de chamins (raises), perfurao de poos (shafts), perfurao de rochas com capeamento e reforo das rochas.1.3 PRINCIPAIS MTODOS DE PERFURAOExistem trs principais mtodos de perfurao para o desmonte de rochas com explosivos aplicados minerao: perfurao rotativa com brocas tricnicas (Holler Bit); martelo de superfcie (Top-Hammer, mtodo roto-percussivo); martelodefundodefurooufuroabaixo(DowntheHole, mtodoroto-percussivo).Perfurao por percusso: Tambmconhecidopor perfuraopor martelo, omtodomaiscomumde perfurao para a maioria das rochas, os martelos podem ser acionados a ar comprimido ou hidrulicos. A perfurao rotopercussiva o sistema mais clssico de perfurao e oseu aparecimento coincide com o desenvolvimento industrial do sculo XIX. As primeiras mquinas, prottipos de Singer (1838) e Couch (1848), utilizavam vapor paraoseuacionamento, masfoi comaaplicaoposterior doar comprimido como fonte de energia (1861) que este sistema evoluiu e passou a ser utilizado de forma intensa (Jimeno,1994).As perfuratrizes rotopercussivas geralmente exercem um papelmenor quando comparadas comasmquinas rotativas nasoperaesmineiras a cuaberto. Suaaplicao limitada produo das pequenas minas, perfurao secundria, trabalhos de desenvolvimento e desmonte controlado. Porm, o sistema de furo abaixo ou de 3Prof. Valdir Costa e Silvafundo de furo (down the hole) com dimetro de perfurao na faixa de150 mm (6) a229mm(9) vemganhadocampodeaplicaonasrochasdealta resistncia por propiciar maiores taxas de penetrao quando comparadas com o mtodo rotativo.Estas perfuratrizes possuem dois sistemas de acionamento bsicos, rotaoe percusso. Estas duas foras so transmitidas atravs da haste para a coroa de perfurao.Os martelos podem ter acionamento pneumtico ou hidrulico, e so localizados na superfcie sobre a lana da perfuratriz, conforme figura2. O surgimento dos marteloshidrulicosnadcadade70deunovoimpulsoaestemtodode perfurao, ampliando o seu campo de aplicao.Figura 2 Componentes bsicos do martelo de superfcieOs equipamentos roto-percussivos se classificam em dois grandes grupos, segundo a posio do martelo: martelo de superfcie (Top-Hammer); martelo de fundo de furo (Down The Hole).Por muitos anos estes equipamentos foram operados, exclusivamente, usando martelos pneumticos. Nos ltimos 15anos mquinas hidrulicas tmsido introduzidas no mercado. O alto custo de capital das perfuratrizes hidrulicas compensadopor ummenor custooperacional emaior produtividadequando comparadas com mquinas pneumticas (Crosby, 1998).4Prof. Valdir Costa e SilvaA perfurao rotopercussivase baseia na combinao das seguintes aes: Percusso:os impactos produzidos pelas batidas dopistodomartelo originam ondas de choque que se transmitem rocha. Rotao:com este movimento se faz girar a broca para que se produzam impactos sobre a rocha em diferentesposies. Presso de avano: para se manter em contato a ferramenta de perfurao e a rocha, exercidaum pressode avano sobre a broca de perfurao. Fluido de limpeza:o fluido de limpeza permite extrair os detritos do fundo do furo.Em resumo, na perfurao percussiva o pisto transmite energia sobre a rocha atravs da barra de percusso, das unies, da haste de perfurao e da broca. Omotor derotaoaoencontrar rochanova, rompeoscortesempedaos ainda menores. O ar comprimido efetua a limpeza dos furos e a refrigerao das brocas.Perfuratrizes PneumticasSegundo Jimeno (1994), um martelo acionado por ar comprimido consta de: um cilindro fechado com uma tampa dianteira que dispe de uma abertura axial onde fixado o punho e as hastes de perfurao; umpisto que como seu movimento alternativo golpeia o punho de perfurao, o qual transmite a onda de choque haste; uma vlvula que regula a passagem de ar comprimido em volume fixado e de forma alternada para a parte anterior e posterior do pisto; um mecanismo de rotao para girar a haste de perfurao; um sistema de limpeza do furo que permite a passagem de ar pelo interior da haste de perfurao e retirada dos detritos da rocha entre as paredes do furo e a parte externa da haste.. A profundidade mxima alcanada por este sistema no supera os 30 metros, devido as perdas de energia na transmisso das ondas de choque do martelo 5Prof. Valdir Costa e Silvapara a coroa. A cada haste adicionada na coluna de perfurao maior a perda deenergia devido a reflexo da energia nas conexes e luvas de perfurao.O campo de aplicao das perfuratrizes pneumticas de martelo de superfcie est se reduzindo cada vez mais, devido baixa capacidade de perfurao em rochas duras, profundidade (em torno de 15 m), ao dimetro de perfurao (de 50a100mm) eaoaltoconsumodear comprimido, aproximadamente, 2,4 m3/min por cada cmde dimetro, almdeapresentar alto desgaste das ferramentas de perfurao: hastes, punhos, coroas, mangueiras etc., em funo dafreqnciadeimpactoenaformadetransmissodaondadechoquedo pisto de grande dimetro (Svedala Reedrill, sd.).Perfuratrizes hidrulicasNo finalda dcada de 60 e incio da dcada de 70 houve um grande avano tecnolgico na perfurao de rochas comodesenvolvimento dos martelos hidrulicos.Uma perfuratriz hidrulica consta basicamente dos mesmos elementos construtivosdeumapneumtica. Adiferenamaisimportanteentreambas que no lugar de se utilizar ar comprimido, gerado por um compressor acionado por um motor diesel ou eltrico, para o acionamento do motor de rotao e para produzir o movimento alternativo do pisto do martelo, utiliza-se um grupo de bombas que acionam estes componentes.As razes pela qual as perfuratrizes hidrulicas possuem uma melhor tecnologia sobre as pneumticas so as seguintes (Crosby, 1998): menor consumo de energia: as perfuratrizes hidrulicas consumem apenas 1/3 da energia, por metro perfurado, em comparao com os equipamentos pneumticos; menor desgaste da broca deperfurao; maior velocidade de penetrao:a energia liberada em cada impacto do martelo superior a do martelo pneumtico, resultando em maiores taxas de penetrao;6 melhores condies ambientais: a ausncia de exausto de ar resulta em menores nveis de rudo quando comparadas com perfuratrizes pneumticas; maior flexibilidade na operao: possvel variar a presso de acionamento do sistema, a energia por impacto e a freqncia de percusso do martelo; maior facilidade para a automao: os equipamentos so muito mais aptos para a automao das operaes, tais como a troca de haste e mecanismos antitravamento da coluna de perfurao.Martelos de Fundo (Down The Hole DTH)Os martelos de fundo de furo foramdesenvolvidos na dcada de 50 e, originalmente, eram utilizados para aumentar a taxa de penetrao em rochas duras e muito duras. Neste mtodo, o martelo e a broca de perfurao permanecemsemprenofundodofuro, eliminandoasperdasdeenergiaao longo da coluna de perfurao.Aprincipal aplicao deste mtodo a perfurao em rochas duras quando se usa brocas de 152a 229 mm (6 a 9). Para estes dimetros, os rolamentos das brocas tricnicas so demasiadamente pequenos para suportar grandes cargas verticais (presso de avano), o que se traduz em baixa taxa de penetrao e altos custos. Este mtodo possui as seguintes caractersticas: devido a posio do martelo e da broca evita a perda de energia ao longo das hastes de perfurao; necessita de moderada fora de avano (250 a 500 lbf/in de dimetro de bit) emcomparao como mtodo rotativo (3000 a7000lbf/in). Eliminaa necessidade de hastes pesadas e altas presses de avano; osimpactosproduzidospelopistodomartelonofundodofuropodem provocar odesmoronamentoetravamento dacolunadeperfuraoem rochas no consolidadas ou muito fraturadas;7Prof. Valdir Costa e Silva requer menor torquederotaoeavelocidadederotao(rpm) muito menor em comparao com o mtodo rotativo. A faixa normal de operao de 10 a 60 rpm; 1.4 Rotao/Triturao Foi inicialmente usada na perfurao de petrleo, porm, atualmente, tambm usada em furos para detonao, perfurao de chamins verticais de ventilao e abertura de tneis. Esse mtodo recomendado em rochas com resistncia compresso de at 5000 bar.Quandoperfuramospor estemtodo, usandobrocastricnicas, aenergia transmitida para a broca por um tubo, que gira e pressiona o bit contra a rocha. Os botes de metal duro so pressionados na rocha, causando o fraturamento desta, de acordo basicamente como mesmo princpio da perfurao por percusso. A velocidade normal de rotao de 50 a 90 rev/min.1.5Rotao/CorteEstemtodousadoprincipalmenteemrochas brandas comresistncia compresso de at 1500 bar.Aperfuraopor rotaonecessitadeumafortecapacidadedeempuxona brocaeummecanismosuperior derotao. Apressoaplicadaeotorque rompememoemarocha. Nestemtodoaenergiatransmitidaaocortador pelo tubo de perfurao, que gira e pressiona o mesmo sobre a rocha. A rea de corte da ferramenta exerce presso sobre a rocha e as lascas so arrancadas.Arelao entre a presso necessria e a faixa de rotao, determina a velocidade e a eficincia da perfurao:a) a rocha branda requer menor presso e rotao mais rpida;b) a rocha dura necessita de alta presso e rotao mais lenta.8Prof. Valdir Costa e SilvaAvelocidadederotaode120rev/minparaumfurode110mme300 rev/min para furos de 60 mm de dimetro.1.6 FONTES DE ENERGIAAsfontes primrias de energia podem ser: motores diesel ou motores eltricos. Nasperfuratrizescomumdimetrodeperfuraoacimade9 (230mm) generalizadooempregodeenergiaeltricaamdiatenso, alimentandoa perfuratriz com corrente alternada com cabos eltricos revestidos.Porm, sealavraseletivaehgrandenecessidadededeslocamentodo equipamento de perfurao, pode-se adotar mquinas a motor diesel. As perfuratrizes mdias e pequenas, que so montadas sobre caminhes, podem ser acionadas por motores a diesel. Segundo Jimeno (1994), uma diviso mdia da potncia instalada nestas unidades para os diferentes mecanismos a seguinte: Movimento de elevao e translao: 18% Rotao: 18% Avano: 3% Nivelamento: 2% Limpeza dos detritos com ar comprimido: 53% Equipamentos auxiliares: 3 % Outros: 3%.Nota-senadistribuiodeenergia, acima, agrandeimportnciadoar eda potncia de rotao para o mtodo rotativo.Os equipamentos eltricos tm um custo de 10 a 15% mais baixo que os de acionamento a diesel. Estes ltimos so selecionados quando a regio da explotao nodispe de adequada infra-estrutura de suprimento de energia eltrica ou quando a mquina montada sobre caminho (Jimeno, 1994).91.7SISTEMA DE ROTAOComoobjetivodegirar ashasteseabrocaparaefetuar aperfurao, as perfuratrizes possuem um sistema de rotao montado, geralmente, sobre uma unidade que desliza no mastro da perfuratriz. Esta unidade geralmente denominada de cabea rotativa.Osistema de rotao constitudo por ummotor eltrico ou umsistema hidrulico. O primeiro utilizado nas mquinas de maior porte, pois aproveita a grande facilidade de regulagem dos motores de corrente contnua, num intervalo de 0 a 100 rpm (Jimeno, 1994). J o sistema hidrulico consiste de um circuito hidrulico com bombas de presso contnua, com um conversor, para variar a velocidade de rotao do motor hidrulico.Afigura3mostraosprincipaiscomponentes deumsistemadeperfurao rotativa: ar comprimido, sistema de elevao e avano, motor de rotao, cabea rotativa, haste, estabilizador e broca.10Figura 3: Principais componentes de um de um sistema de perfurao rotativoFonte: Jimeno, 1994.1.8SISTEMA DE AVANO E ELEVAOParaseobter umaboavelocidadedepenetraonarochanecessrioa aplicao de uma determina fora de avano, que depende, tanto da resistncia da rocha, como do dimetro que se pretende utilizar. Como o peso da coluna de perfurao (hastes, estabilizador e broca) no suficiente para se obter a carga necessria, preciso aplicar foras adicionais que so transmitidas exclusivamente atravs de energia hidrulica.Existem basicamente quatro sistemas de avano e elevao, que so: cremalheira e pinho direto; corrente direta; cremalheira e pinho com corrente; cilindros hidrulicos.11Cabea RotativaAr ComprimidoHasteBrocaSistema de Elevao e AvanoMotor de Rotao: Eltrico ou HidrulicoEestabEilidador EstabilizadorEstabilizadorbitProf. Valdir Costa e Silva1.9PRINCIPAIS CARACTERSTICAS DAS BROCAS TRICNICASAs brocas tricnicas so classificadas de acordo com o materialdos dentes e geometria do cone. Os dentes podem ser de face dura, cobertura endurecida ou insertosdecarbonetodetungstnio. Asbrocascomdentesdefaceduraou cobertura endurecida so denominadas de brocas dentadas e as de insertos de tungstnio so denominadas de brocas de botes (Karanam & Misra, 1998).Naperfuraorotativa, abrocaatacaarochacomaenergiafornecidapela mquina haste de perfurao, que transmite a rotao e o peso de avano (carga) para a broca. O mecanismo de avano aplica uma carga acima de 65% do peso da mquina, forando a broca em direo rocha. A broca quebra e remove arochapor uma ao de raspagem em rochas macias, esmagamento-triturao-lasqueamento em rochas duras ou por uma combinao destas aes (Crosby, 1998). A figura 4 ilustra este modelo de corte. Figura 4: Modelo fsico de penetrao para o mtodo rotativoFonte: Karanam & Misra, 1998.Asbrocastricnicasconsistemdetrscomponentesprincipais: oscones, os rolamentos e o corpo. Os cones so montados sobre os eixos dos rolamentos os quais so partes integrantes do corpo da broca. Os elementos cortantes dos 12cones consistem de linhas circunfernciais de dentes salientes (ex.: botes ou dentes). 1.10 CARACTERSTICAS DOS FUROSOs furos so geralmente caracterizados por quatro parmetros: dimetro, profundidade, retilinidade e estabilidade.Dimetro dos furosO dimetro do furo depende da finalidade do mesmo. Em furos para detonaes, h vrios fatores que influem na escolha do dimetro, por exemplo, o tamanho desejado dos fragmentos, aps a detonao; o tipo de explosivo a ser utilizado, avibraoadmissvel doterrenoduranteadetonaoetc. Em grandes pedreiras e outras mineraes a cu aberto, furos de grande dimetro apresentam menores custos de perfurao e detonao por m3ou tonelada de rocha escavada. Nas minas subterrneas, as dimenses dos equipamentos de perfurao so determinadas pelo mtodo de lavra adotado. Emtrabalhos menores,o dimetro do furo pode tambm ser determinado pelo tamanho do equipamento disponvel para perfurao, carregamento e transporte.Aeleiododimetrodosfurosdepende, tambm, daproduohorria, do ritmo da escavao e da resistncia da rocha. A figura 5 mostra a relao entre os dimetros e o nmero de furos, porte dos equipamentos de escavao, altura da pilha e granulometria dos fragmentos rochosos aps a detonao.13 Figura 5:Influncia do dimetro no n. de furos, na fragmentao da rocha,na altura da pilha e no porte do equipamento de carregamento. Afigura 6 mostra a relao entre o dimetro de perfurao e a seo do tnel ou galeria e o tipo de equipamento de perfurao.Figura 6:Influncia do dimetro da perfuraono tamanho da seo da galeriaProfundidade dos furos14A profundidade do furo determina a escolha do equipamento de perfurao. Em espaosconfinadossomenteferramentas deperfuraocurtas poderoser usadas.No caso de maiores profundidades (50 a 70 m ou mais) utiliza-se perfurao de fundo de furo, ao invs de martelo de superfcie, j que o mtodo de fundo de furo proporciona mais eficinciade transmisso energtica e remoo dos cavacosderochaaessaprofundidade. QuandoutilizamosmartelosDTHa energia em princpio transmitida da mesma forma com a vantagem de que o pisto da perfuratriz trabalha diretamente sobre a broca.Retilinidade do furoA retilinidade de uma perfurao varia, dependendo do tipo e natureza da rocha, do dimetro e da profundidade do furo, do mtodo e das condies do equipamento utilizado, da experincia do operador. Na perfurao horizontal ou inclinada, o peso da coluna deperfurao pode concorrer para o desvio do furo. Aoperfurar furosprofundosparadetonao, ofurodevesertoretoquanto possvel para que os explosivos, sejam distribudos corretamente, para se obter o resultado desejado.Paracompensar odesviodosfurossvezesnecessriofurar commenor espaamentooqueresultaemmaior custo. Umproblemaparticular causado por umfurocomdesvioapossibilidadedeencontrar-secomumoutroj perfurado, causando a detonao de cargas por simpatia. A probabilidade do equipamentoseprender grandeeadetonaonopodeser executada adequadamente.Alm do desvio do furo propriamente dito, o alinhamento pode ser afetado pelo desalinhamentoda lana e pelo cuidado durante o emboque do furo.Estabilidade do furo15Outra necessidade em perfurao que ofuro permanea abertoenquanto estiver sendo utilizado para carregamento de explosivos. Em certas condies, por exemplo, quando a perfurao em material solto ou rocha (que tendem a desmoronar e tapar o furo), torna-se essencial estabilizar-se o furo com tubos ou mangueiras de revestimentos.1.11 PERFURAO VERTICALXINCLINADA Principais vantagens da perfurao inclinada melhor fragmentao; diminuiodosproblemas derepdevidoaomelhor aproveitamentodas ondas de choque na parte crtica do furo (linha de greide, p da bancada); maior lanamento; permite maior malha; permite reduo da Razo de Carregamento que pode ser obtida pelo uso de explosivos de menor densidade; maior estabilidade da face da bancada; menor ultra-arranque.Principais desvantagens da perfurao inclinada menor produtividade da perfuratriz;maior desgaste de brocas, hastes e estabilizadores; maior custo de perfurao; maior comprimento de furo para uma determinada altura da bancada; maior risco de ultralanamentos dos fragmentos rochosos.1.12MALHAS DE PERFURAO16A geometria das malhas de perfurao pode ser quadrada, retangular, estagiada, tringulo eqilteroou malha alongada:AE

a)malha quadradab)malha retangular c) malha estagiada(p de galinha)Malhas quadradas ou retangulares:devido a sua geometria de fcil perfurao (menor tempo de locomoo de furo a furo).Malhas estagiadas:devido a geometria de furos alternados dificulta a perfurao (maior tempo de locomoo furo a furo), pormpossui melhor distribuio do explosivo no macio rochoso.Malha Tringulo Eqiltero: so malhas estagiadas com a relao E/A = 1,15. So indicadas para rochas compactas e duras. Possuem tima distribuio da energia do explosivo na rea de influencia do furo, maximizando a fragmentao. Ocentro do tringulo eqiltero, o ponto mais crtico para fragmentao, recebe igual influncia dos trs furos circundantes.Malhas alongadas: :Conforme a relao E/A as malhas podem assumir vrias configuraes. As malhas alongadas possuem elevada relao E/A, geralmente acima de 1,75. So indicados para rochas friveis/macias aumentando o lanamento por possuremmenor afastamentos.171.13 SELEO DOSDIFERENTES TIPOS DEPERFURATRIZESA tabela 1 apresenta um resumo dos fatores que devem ser avaliados durante o processodeseleodomtodoeequipamentodeperfurao. Duranteo processo de seleo do mtodo e do equipamento de perfurao necessrio discutir e adequar estes fatores s caractersticas da jazida ou mina, de formaa se fazer a melhor escolha.Tabela 1 - Fatores para seleo dos diferentes tipos de perfuratrizes.Fonte: Moraes, 2001 1.14 CLCULO DOS COMPONENTES DA PERFURATRIZ18Fatores Perfuratriz rotativa Perfuratriz de martelo de supercie Perfuratriz de martelo de fundo de furo Dimetro do furo, mm165 a 228 em rocha macia a mdia 250 a 432 em todas formaes, inclundo muito dura.38 a 127.152 a 228 em formaes mdia a muito dura; dimetros menores em furos longos.Tipo de rochaFormaes na faixa de macia a muito dura.Mdia a muito dura.Media a muito dura. Restries em rochas muito fraturadas.Profundidade mximado furo, mMaior que 60 m. Menor que 20 m. Maior que 60 m.Volume de ar requeridoGrandes vazes para se ter uma limpeza eficiente do furo.O ar tem dupla funo: limpeza do furo e acionamento do martelo. No pode usar presses to altas como no martelo de fundo. Mquinas hidrulicas reduzem bastante o consumo de ar.A taxa de penetrao aumenta com o aumento da presso de ar, mas o volume de ar requerido tambm. Avano (pulldown) requeridoBaixo em formaes macias a muito alto em rochas duras.Altas taxas de penetrao podem ser alcanadascom menores presses de avano.Boa penetrao com menos carga de avano. Velocidade de rotao, rpmRequer alta velocidade em rocha macia e velocidades mais baixas em rocha dura.Rotao para o bit aproximadamente de 100 a 120 rpm para furos de 64 mm, em rocha macia; em rocha dura, 75 a 100 rpm para furos de 64 mm e 40 a 50 rpm para furos de 127 mm.Opera com menores velocidades de rotao: 30 a 50 rpm para rocha macia; 20 a 40 para rochas intermedirias e 10 a 30 rpm para rochas duras.Taxa de penetraoAumenta com o aumento do dimetro da broca; diminui com o aumento da resistncia da rocha.Taxas iniciais mais altas que o mtodo de martelo de fundo. Taxa cai com cada haste adicionada. Taxa decresce com o aumento do dimetro.Taxas relativamente constantes ao longo do furo. Maiores taxas em rochas duras, na faixa de dimetro de 152 mm a 228 mm, comparando-se com o mtodo rotativo.Nveis de rudo Geralmente baixo.Rudo crtico: imacto do martelo e ar comprimido. Mquinas hidrulicas possuem menor nvel de rudo. Nvel de rudo mais baixo que o mtodo de martelo de superfcie. Rudo dissipado dentro do furo.a)Nmero de furos por dia (Nf )

d fFN x H x E x AVAN sendo:VA = volume anual (m3); A = afastamento (m); E = espaamento (m); Hf = comprimento do furo (m);Nd = dias trabalhados por ano.b) Profundidade Total perfurado por ano(PT) PT=NfxHf xNd (m)sendo:Nf =nmero de furos por dia;Hf =comprimento do furo(m);Nd =dias trabalhados durante o ano.c)Metros dirios perfurados por uma perfuratriz (MP)MP = NH x TP x DM x RMO x Usendo:NH= nmero de horas/dia trabalhado por uma perfuratriz;TP = taxa de penetrao (m/h);DM =disponibilidade mecnica da perfuratriz (%);RMO =rendimento da mo-de-obra (%);U =utilizao do equipamento (%).d) Nmero de perfuratrizes necessrias (NP)

MP x NPNPdT19Exemplo Uma minerao pretende produzir anualmente 1.000.000 m3de hematita. Seu desmonte de rocha apresentaas seguintes caractersticas:- Malha de perfurao: Afastamento (A) = 2,5 m; Espaamento = 5,0 m; Altura do banco =10 m;Inclinao dos furos = 0; Dimetro da perfurao =4 (102 mm)Taxa de penetrao da perfuratriz:40 m/h-Disponibilidade mecnica do equipamento:85%-Rendimento da mo de obra: 80%-Utilizao do equipamento: 80%-Dias de trabalho no ano:365-Horas trabalhadas por dia: 8 h-Comprimento das hastes:3 m.A vida til mdia dos componentes a seguinte:-bits (coroas): 2.500 m-punho: 2.500 m-hasteeluvas : 1.500 m Calcular onmerodeperfuratrizes necessrias paraexecutar aperfurao, eos componentes gastos anualmente (hastes, luvas, punhos e coroas).a)Nmero de furos por dia (Nf )

NVAA x E x H x x x xFf 36510000002 5 5 10 36522. .,b) Profundidade Total perfurado por ano(PT) PT=NfxHf xNd = 22 x 10 x 365= 80.300 mc)Metros dirios perfurados por uma perfuratriz (MP)20 MP = NH x TP x DM x RMO x U =8 x 40 x 0,85 x 0,8 x 0,8 =174,08 me)Nmero de perfuratrizes necessrias (NP)

NPPx MP xT 36580300365 17408126.,, Obs.:Matematicamente o clculo aponta, aproximadamente, para a necessidade de duas perfuratrizes. Entretanto, a escolha correta ser de uma s perfuratriz, poisbastaaumentarmosonmerodehorastrabalhadaspor dia paraobtermos aproduodiriadesejada. Outrapossibilidadeseriaade perfurar com uma maior taxa de penetrao.e) Relao entre metros de haste e metro de furo(K) KH CC xf++21 0 32 321 7 ,f)Nmero de hastes (NH) e luvas (NL)

N e NP x KvidautilxH LT 80300 2171500116. ,g)Nmero de punhos (NP) NPvidautilPT 80300250032..h)Nmero de coroas (NB)21 322500300 . 80util vidaPNTC 1.15CLCULO DO CUSTO TOTAL DA PERFURAOCusto Total da Perfurao/m(CTP)Uma relativamente simples, mas bastante interessante anlise, foi recentemente apresentada por Robert W. Thomas, da Baker Hughes Mining Tools Inc., que pode ser assim enunciada: C T PAMDV P +sendo:A= custo da ferramenta de perfurao (brocas e cortadores);M =vida til da ferramenta em metros;D=custo horrio da perfuratriz (custo de propriedade e custo operativo);VP=velocidade de penetrao (m/h).O exemplo a seguir evidencia que a soma expedida na aquisio de uma broca com uma maior velocidade de penetrao, aumenta os dividendos, pois o custo total de perfurao ser reduzido e a produo aumentar.Exemplo do CTPUma perfuratriz trabalha em uma mina de cobre a cu aberto, com uma broca de dimetro de 12. Considerando os seguintes dados:22Prof. Valdir Costa e Silva-Velocidade de penetrao da broca normal: 25,0 m/h-Custo da broca normal: US$ 5.356-Velocidade de penetrao da broca especial XP: 27,5 m/h-Custo da broca especial XP: US$ 6.169-Vida til da broca:3.000 m Broca normal:CTPUSmUS hm hUS m + $ ..$ //$ , /535630004502519 785Broca especial XP:CTPUSmUS hm hUS m + $ ..$ /, /$ , /6169300045027 518 420Diferena de custo:US$ 1,365/m(6,9%)Velocidade de penetrao da BROCA NORMAL =25,0 m/hVelocidade de penetrao da BROCA ESPECIAL XP=27,5 m/hINCREMENTO DE PRODUTIVIDADE=2,5 m/h (10%)Umacrscimodeapenas10%navelocidadedeperfuraorepresentauma economiadeUS$409.500,00por ano, emumprogramadeperfuraode 300.000 m, isto :(US$ 1,365/mx300.000 m =US$ 409.500,00).232.PROPRIEDADES E SELEO DE EXPLOSIVOS2.1INTRODUOParalelamente evoluo dos mtodos de lavra, os explosivos vm sofrendo, desdeos anos 40, umacentuadodesenvolvimentotecnolgico, objetivando alcanar os seguintes resultados: uma melhor fragmentao das rochas, maior segurana no manuseio, maior resistncia gua, menor custo por unidade de rocha desmontada. 2.2 EXPLOSIVOSDefinioExplosivos so substncias ou misturas, em qualquer estado fsico, que, quando submetidos a uma causa trmica ou mecnica suficientemente enrgica (calor, atrito, impacto etc.) se transformam, totalou parcialmente, em gases, em um intervalo de tempo muito curto, desprendendo considervel quantidade de calor.Ingredientes de um explosivo(a) Explosivo bsico (ou explosivo base) um slido ou lquido que, submetido a uma aplicao suficiente de calor ou choque, desenvolve uma reao exotrmica extremamente rpida e transforma-se em gases a altas temperaturas e presses. Exemplo tpico de explosivos bsico a nitroglicerinaC3H5O9N3, descobertaem1846peloqumicoitalianoAscanio Sobrera.(b)Os combustveis e oxidantesso adicionados ao explosivo bsico para favorecer o balano de oxignio na reao qumica de detonao. O combustvel (leodiesel, serragem, carvoemp, parafina, sabugode milho, palha de arroz etc.) combina com o excesso de oxignio da mistura explosiva, de forma que previne a formao de NO e NO2; o agente oxidante (nitrato de amnio, nitrato de clcio, nitrato de potssio, nitrato de sdio etc.) assegura a completa oxidao do carbono, prevenindo a formao de CO. A formaodeNO,NO2eCOindesejvel, poisalmdealtamentetxicos 24Prof. Valdir Costa e Silvapara o ser humano, especialmente em trabalhos subterrneos, esses gases reduzematemperaturadareaoladresdecalor econseqentemente, diminuem o potencial energtico e a eficincia do explosivo.(c) os anticidos geralmente so adicionados para incrementar a estabilidade do produto estocagem, exemplo: carbonato de clcio, xido de zinco.(d)osdepressoresde chama(cloreto de sdio) normalmente so utilizados para minimizar as possibilidades de fogo na atmosfera da mina, principalmente nas minas onde ocorre a presena do gs metano (grisu). (e)osagentescontroladoresdedensidadeesensibilidadedividem-seem: qumicos(nitritodesdio, cidontrico) emecnicos(microesferasde vidro). No controle do pH do explosivo utilizam-se a cale o cido ntrico. (f)os agentes cruzadores (cross linking) so utilizados juntamente com a goma guar para dar uma forma de gel nas lamas e evitar a migrao dos agentes controladores da densidade. Exemplo: dicromato de sdio. 2.3PROPRIEDADES DOS EXPLOSIVOSDensidade de um explosivoDensidadearelaoentreamassaeovolumedessamassa, medidaem g/cm3. Adensidadedosexplosivoscomerciaisvariade0,6a1,45g/cm3. A densidade dos explosivos um fator importante para a escolha do explosivo. Os explosivoscomdensidadeinferior ouigual a1nodevemser utilizadosem furos contendogua, paraevitar queos mesmos biem. Paradetonaes difceis, em que uma fina fragmentao desejada, recomenda-se um explosivo denso. Para rochas fragmentadas insitu, ou onde no requerida uma fragmentao demasiada, um explosivo pouco denso ser suficiente. Energia de um explosivo25Prof. Valdir Costa e SilvaProf. Valdir Costa e SilvaA finalidade da aplicao de um explosivo em um desmonte gerar trabalho til. Aenergialiberadapeloexplosivoemumfuroutilizadadaseguinteforma: pulverizao da rocha nas paredes do furo, rompimento da rocha, produo de calor e luz, movimento da rocha, vibrao do terreno e sobrepresso atmosfrica.No passado, a energia de um explosivo era medida em funo da porcentagem de nitroglicerina (NG) contida no mesmo. Um explosivo que possua 60% de (NG) empesoeraqualificadocomotendoforade60%. Acontecequeos modernos explosivos, especialmente os agentes detonantes, no possuem NG nas suas formulaes, da a necessidade de se estabelecer um novo padro de comparao. Na atualidade, osseguintes conceitos so utilizados:- RWS - Relative Weight Strength (Energia relativa por massa): a energia disponvelpor massa de um explosivo x, comparada com a energia disponvel por igual massa de um explosivo tomado como padro. Normalmente o ANFO tomado como o explosivo padro. O clculo do RWS feito atravs da seguinte expresso:RWSETxETp

onde:ETxe ETp so asenergias termoqumicas do explosivo x e padro, respectivamente.Exemplo1: Considerecomooexplosivopadro, oANFOqueapresentaas seguintes propriedades:densidade = 0,85 g/cm3;Energia termoqumica = 900 cal/g.Clculo da Energia Relativa por Massa (RWS) do explosivo emulso que apresenta as seguintes propriedades: densidade = 1,15 g/cm3; Energia termoqumica = 850 cal/g.g / cal 900g / cal 850ETpETxRWS 26RWS=0,944 ou RWS=94,4.Uma unidade de massa da emulso possui 5,6 % a menos de energia quando comparada com a mesma unidade de massa do ANFO.- RBS - Relative Bulk Strength (Energia relativa por volume): a energia disponvel por volumede um explosivo x, comparada coma energia disponvel por igual volumede um explosivo tomado como padro. Isto :RBSETxETpxxpRWS xxp onde: xe pso as densidades do explosivo x e p, respectivamente.Exemplo 2: Utilizando os dados do exemplo anterior; clculo da Energia Relativa por Volume (RBS):33cm / g 85 , 0cm / g 15 , 1xg / cal 900g / cal 850pxxETpETxRBS RBS=1,28ouRBS=128. Uma unidade de volumeda emulso possui 28% amaisdeenergiaquandocomparadacomamesmaunidadedevolumedo ANFO.Balano de Oxignio de um explosivoeEnergia de exploso (Hf)

A maioria dos ingredientes dos explosivos e composto de oxignio, nitrognio, hidrognio e carbono. Para misturas explosivas, a liberao de energia otimizadaquandoobalanodeoxigniozero. Balanozerodeoxignio definido como o ponto no qual uma mistura tem suficiente oxignio para oxidar completamente todos os combustveis (leo diesel, serragem, carvo, palha de arrozetc.) presentesnareao, masnocontmexcessodeoxignioque possa reagir com o nitrognio na mistura para formao de NO e NO2 e nem a falta de oxignio que possa gerar o CO, pois alm de altamente txicos para o ser humano, esses gases reduzem a temperatura da reao e, conseqentemente, diminuem o potencial energtico e a eficincia do explosivo. 27Prof. Valdir Costa e SilvaTeoricamente, os gases produzidos na detonao a balano zero de oxignio so: CO2, H2O e N2 e na realidade pequenas quantidades de NO, CO, NH2, CH4e outros gases.Como exemplo, considere a mistura idealdo nitrato de amnio(N2H403) com o leo diesel(CH2):N2H403 +CH2 CO2 +H2O+N2Tabela 2 - Clculo da necessidade de oxignio para equilibrar a equao.Composto Frmula Produtos desejados na reaoNecessidade(-)ou excesso (+) de oxignio Nitrato de amnioleo dieselN2H403CH2N2,2H2OCO2,H2O+ 3-2= + 1-2-1= -3Necessidades de oxignio: -3 Oresultadoumadeficinciade3tomosdeoxignioporunidadedeCH2. Desdequecadamolcula donitrato de amnioapresenta excesso de um tomodeoxignio, 3unidadesdenitratodeamniosonecessriasparao balano de cada unidade de leo diesel na mistura de AN/FO. Equilibrando a equao: 3N2H403 + CH2 CO2 +7H2O+3N2Clculo das percentagens deN2H403,CH2por massa de mistura deAN/FO:Usandoasmassasmolecularesdatabela3, podemoscalcular asomadas massas moleculares dos produtos a partir das massas atmicas:Al = 27;C = 12; O = 16; H = 1; N = 14.Tabela 3 -Clculo da soma da massa molecular dos produtos da reao. ComposioMassamolecular (g) 3N2H4033x80 = 240 CH214 Total25428Prof. Valdir Costa e SilvaApercentagem do nitrato de amnio na mistura,ser:(240:254)x100%=94,5%Ento sabemos que 240 g de nitrato de amnio reagem com 14 g de carbono quando o balano perfeito, quer dizer,o leo deve representar, em massa:(14 : 254)x100% =5,5% Calor de Formao ou Energia de Exploso(Hf)Por definio, aenergiadaexploso(Hf) adiferenaentreocalor de formao dos produtos (Hp) e o calor de formao dos reagentes (Hr), isto :Hf=Hp-HrUtilizando os valores da entalpia da tabela 4, teremos:Tabela 4 -Entalpia de Formao para diferentes compostosComposto Hf (kcal/mol)N2H4O3(nitrato de amnio)-87,30H20-57,80CO2 -94,10CH2 (leo diesel)- 7,00CO -26,40N 0NO + 21,6029NO2 + 8,10

Al2O3(alumina) -399,00 Hp= -94,10+7(-57,80)+3(0) Hp=-498,7 kcalHp= 3(-87,30)-7Hp=-268,9 kcalHf = Hp- Hr= -498,7 kcal-(-268,9)kcal = -229,8 kcalTransformando para cal/g:-229,8 x 1000 / 254 g Hf= -905 cal/gVelocidade e Presso dedetonao de um explosivoA velocidade de detonao de um explosivo (VOD) o ndice mais importante do desempenho do mesmo, desde que a presso de detonao de um explosivo diretamente proporcional ao quadrado da velocidade de detonao, conforme a expresso abaixo. Uma maneira de avaliar o desempenho de um explosivo pela comparao da presso produzida no furo durante a detonao. Caso a presso produzida no furo durante a detonao no supere a resistncia dinmica da rocha, a mesma no ser fragmentada, entretanto a energia no utilizada no processo de fragmentao e deslocamento da rocha se propagar no terreno sob a forma de vibrao.O pico da presso exercida pela expanso dos gases, depende primariamente da densidade e da velocidade da detonao. As presses podem ser calculadas usando a seguinte equao:6210 x4VODPF sendo:30Prof. Valdir Costa e SilvaPF = presso produzida no furo, quando o explosivo est completamenteacoplado ao furo(GPa); = densidade do explosivo(g/cm3);VOD = velocidade de detonao de um explosivo confinado (m/s).ParaamediodaVODdoexplosivo, pode-seutilizar oVODPROBRE- BLASTEVALUATORdefabricaodaINSTANTELINC. (Canad) ouo MiniTrap III, de fabricao da MREL do Canad.O medidor da VOD (The VOD Probe - Blast Evaluator) possuium cronmetro eletrnico que acionado por fibras ticas introduzidas no furo a ser detonado e mede a VOD. medida que ocorre a detonao do explosivo, a luz resultante que emitida aquece o probe de fibra tica em um certo tempo, permitindo dessa maneira a medio da VOD do explosivo. J o MiniTrap III mede a VOD utilizando cabo coaxial.Amedio da velocidade de detonao dos explosivos temos seguintes objetivos:determinar avelocidadededetonaodoexplosivo, paraqueapartir da mesma seja calculada apresso produzida no furo durante a detonao;comparar o desempenho do explosivo quando iniciado comdiferentes escorvas, acessrios e diferentes materiais utilizados para o confinamento do tampo;verificar se os explosivos e acessrios esto detonando de acordo com o valor fornecido pelos fabricantes.Sensibilidade iniciaoDefine-secomoasusceptibilidadedeumexplosivoiniciao, isto, seo explosivo sensvel espoleta, cordel, booster (reforador) etc.Dimetro crtico31As cargas de explosivos com forma cilndrica tm um dimetro abaixo do qual a onda de detonao no se propaga ou propaga-se com uma velocidade muito baixa. A esse dimetro, d-se o nome de dimetro crtico. Os principais fatores que influenciam no dimetro crtico so: tamanho das partculas, reatividade dos seus ingredientes, densidade e confinamento.Gases gerados pelos explosivosA classificao dos fumos primordialmente importante na seleo de explosivosparadesmontessubterrneosouutilizaoemtneisemqueas condies de ventilao e renovao do ar so limitadas. Quando o explosivo detona, decompe-se emestado gasoso. Os principais componentes so Dixido de Carbono, Monxido de Carbono, Oxignio,xidos de Nitrognio e Gs Sulfdrico. Os gases nocivos ao ser humano, quanto ao nvel de toxidade, so classificados como:- Classe 1 - no txicos (menor que 22,65 l/kg);- Classe 2 - mediamente txicos (de 22,65 a menos de 46,7 l/kg);- Classe 3 - txicos (de 46,7 a menos de 94,8 l/kg).A toxidez dos gases da exploso avaliada pelo balano de oxignio (BO). Isto quer dizer que, o oxignio que entra na composio do explosivo pode estar em faltaouemexcesso, estequiometricamente, resultandoumatransformao completa ouincompleta. Quando atransformao completa, os produtos resultantes soCO2, H2OeN2, todos notxicos. Narealidadepequenas propores de outrosgases(NO, CO,NH3eCH4etc.)tambmsogerados, mas no comprometem a boa qualidade dos produtos finais.A pesquisa do BO de um explosivo, apresenta uma grande importncia prtica, no s do ponto de vista da formao dos gases txicos, mas, porque ela est correlacionada coma energia da exploso, o poder de ruptura e outras propriedades do explosivo usado. O mximo de energia conseguido quando o BO zero. Na prtica, esta condio utpica(Reis, 1992). 32Prof. Valdir Costa e SilvaOs explosivos podem ser representados pela frmula geral: CaHbOcNdXe, onde X um metal.Consideremos o caso da decomposio de umexplosivo que no recebe elementos metlicos. Para uma transformao completa, teramos:CaHbOcNd= xCO2+yH2O+zN2Equilibrando a equao:a=x;b=2y;d=2x + y; c=2x + y c=2a+b/2 ,quando ento a transformao completa, tendo em vista os produtos de reao.Exemplo:Nitroglicerina: C3H5O9N3Oxignio existente na molcula:9 tomosOxignio necessrio:c = 2a + b/2=2 x 3+5/2 =8,5 tomosH, portanto, um excesso de 0,5 tomo de oxignio.Considerando que o peso molar da NG de:3 x 12 + 5 x 1+9 x 16+3 x 14 =227 gramas.BO=3,52%Observao:Explosivos mal iniciados ou desbalanceados geram mais gases txicos.Resistncia guaacapacidadequeumexplosivotemderesistir aumaexposiogua durante um determinado tempo, sem perder suas caractersticas. A resistncia 33% 1002278% 100 x xrina nitroglice da molecular Pesooxignio de excesso do molecular PesoBO Prof. Valdir Costa e Silvade um explosivo gua pode ser classificadacomo: nenhuma, limitada,boa, muito boa e excelente.2.4CLASSIFICAO DOS EXPLOSIVOSA figura 8 mostra como podem ser classificados os explosivos. Neste texto discutiremos apenas os explosivos qumicos, por serem os mais utilizados pelas mineraes e obras civis. H trs tipos de explosivos comerciais:(a) altos explosivos, isto , explosivos caracterizados pela elevadssima velocidade de reao (1500 a 9000 m/s) e altataxa de presso (50.000 a 4 milhes de psi). Os altos explosivos sero primrios quando a sua iniciao se der por chama, centelha ou impacto. Secundrios quando, para sua iniciao, for necessrio umestmulo inicial de considervel grandeza. Exemplo de altos explosivos: TNT,dinamites, gelatinas;(b)baixos explosivos, ou deflagrantes, caracterizam-se por uma velocidade de reao muito baixa (poucas unidadesde m/s) e presses no mximo de 50.000 psi. Exemplo: plvora e explosivos permissveis;(c) Agentes detonantes so misturascujos ingredientes no so classificados como explosivos. Exemplo: ANFO, ANFO/AL, lama, ANFO Pesado, emulses. ClassificaodosExplosivos MecnicosQumicos Nucleares Altos Explosivos Baixos Explosivos Agentes DetonantesPrimrio Secundrio 34Prof. Valdir Costa e SilvaPermissveis No permissveis Figura 8 - Classificao dos explosivosExplosivos deflagrantesBaixos explosivos (propelantes), ou deflagrantes, so aqueles cuja reao qumicaumacombustomuitoviolentachamadadeflagrao, quese propaga a uma velocidade da ordem de 100 a 1500 m/s e presses de no mximo 50.000 psi. Entre os explosivos deflagrantes, o prottipo a plvora negra. Conhecida da remota Antigidade, sua inveno tem sido atribuda aos chineses, rabes e hindus. Usadapelaprimeiravez, emminerao, em1627, naHungria, e logo aps, na Inglaterra.A percentagem ponderal mdia dos componentes da plvora negra a seguinte:Nitrato de potssio (KN03) ounitrato de sdio (NaN03) ........................ 75% Carvo vegetal (C) ................................................................................ 15%Enxofre (S) ............................................................................................ 10% 2.5ALTOS EXPLOSIVOS COM BASE DE NITROGLICERINA DinamitesAs dinamites, inventada pelo qumico sueco Alfred Nobel, em 1866, diferem em tipo e graduao conforme o fabricante, podendo, contudo, serem classificadas segundo os seguintes grupos principais: Dinamite guhr35 Dinamites simples Dinamites amoniacaisDinamite guhrDe interesse puramente histrico, resulta da mistura de Nitroglicerina, Kieselguhr e estabilizantes. No mais usada.Dinamite simplesResultantedamistura: Nitroglicerina+Serragem+Oxidante+Estabilizante. Comosev, aserragemsubstitui okieselguhr comoabsorventeenitratode sdio , em geral, o oxidante usado. Como estabilizante, ou anticido, usa-se o carbonato de clcio, comcerca de 1%. A dinamite simples produz boa fragmentao. Em contrapartida, apresenta um alto custo e gera gases txicos.Dinamites amoniacaisOalto custo da dinamite simples e as qualidades indesejveis j citadas permitiram o desenvolvimento das dinamites amoniacais. As dinamites amoniacais so similares em composio, s dinamites simples, mas a nitroglicerina e o nitrato de sdio so parcialmente substitudos por nitrato de amnio.GelatinasA gelatina tambm foi descoberta por Alfred Nobel, em 1875. A gelatina um explosivo bastante denso de textura plstica, parecendo uma goma de mascar, constitudadenitroglicerina+nitrocelulose+nitratodesdio. Soutilizadas apenas em casos especiais. Geram gases nocivos. Tem grande velocidade de detonao, produz boa fragmentao e timo adensamento no furo.Gelatinas amoniacaisAsgelatinasamoniacais tmformulaessemelhantesquelas dasgelatinas, porm o nitrato de amnio substitui, parcialmente, a nitroglicerina e o nitrato de sdio. Essasgelatinasforamdesenvolvidasparasubstituir asgelatinas, com 36Prof. Valdir Costa e Silvamaior segurana no manuseio e custo menor de produo, pormmenos resistentes gua.SemigelatinasConstituem um tipo intermedirio entre as gelatinas e as dinamites amoniacais, combinando a baixa densidade das amoniacais com a resistncia gua e a coeso das gelatinas, em grau mais atenuado. As composies so semelhantes quelas das gelatinas amoniacais, com variaes nas propores denitroglicerina, nitratodesdioenitratodeamnio, esteemporcentagens mais altas. Os gases variam de excelentes a pouco txicos. Existem diversas variantes comerciais.A tabela 5 mostra as % dos ingredientes dos altos explosivos.Tabela 5 -Porcentagem dos ingredientes dos altos explosivos PORCENTAGEM(%) DOS INGREDIENTESProdutoN glic.N celul. N SdioN AmnioCombustvel SAnticidoDinamites simples 20 - 60- 60 20-15 183 01,3 1,0Dinamites Amoniacais 12 23-57 15 12 50 10 - 97 2 1,2 1,0Gelatinas 20 500,4 1,260 40-11-88 0 1,5 1,1 Gelatinas Amoniacais23 350,3 0,755 344 - 20 8,0 7- 0 0,7 0,8Semigelatinas sem informao2.6AGENTES DETONANTES EXPLOSIVOS GRANULADOSOs explosivos granulados, tambmconhecidos como agentes detonantes, geralmente consistem em misturas de nitratos inorgnicos e leo combustvel, podendo sofrer adio ou no de substncias no explosivas (alumnio ou ferro-silcio).37ANFOEntre os explosivos granulados, h um universalmente conhecido, formado pela misturapuraesimples denitratodeamnio(94,5%) eleodiesel (5,5%) denominadoANFO, siglaestaresultantedosvocbulosinglesesAmmonium Nitrate e Fuel Oil. As propores acima, consideradas ideais, foram determinadas pelos americanos Lee e Akre, em 1955. As maiores vantagens do ANFOso: ocuparinteiramenteovolumedofuro, grandeinsensibilidadeaos choques,poucos gasestxicosereduodo preoglobaldoexplosivo(US$ 0,40/kg). As maiores desvantagens: falta de resistncia gua, baixa densidade (0,85 g/cm3) e necessidade de um iniciador especial. A reao ideal do ANFO (N2H403 - Nitrato de amnio e CH2- leo diesel) quando obalano de oxignio zero, pode ser expressa por:3N2H403 +CH2 CO2 +7H2O+3N2 +900 cal/g.Outros explosivos granulados, fabricados por diferentes produtores, nada mais so do que formulaes similares do ANFO, com adio de outros ingredientes, explosivos ou sensibilizantes, combustveis, oxidantes e absorventes.ANFO/ALOsprimeirostrabalhosrealizadoscomexplosivoscontendoalumnionasua formulao, afimdeotimizar os custos de perfurao edesmonte, foram conduzidos no incio da dcada de 60, em minas de ferro no Peru e mais tarde naAustrlia. OobjetivodaadiodealumnioaoANFOdeaumentar a produo de energia do mesmo. A adio de alumnio no ANFO varia de 5 a 15%por massa. Acimade15%arelaocusto-benefciotendeanoser atrativa. A reao do ANFO/AL contendo 5% de Al pode ser expressa por:38Prof. Valdir Costa e Silva4,5N2H403 +CH2 +AL CO2 + 10H2O+4,5N2+Al203 + 1100cal/gUma composio de AN/FO/Al (90,86/4,14/5) apresenta as seguintes propriedades: densidade = 0,87 g/cm3;RWS = 1,13eRBS = 1,16comparada com o ANFO padro.LAMAS (SLURRIES)E PASTAS DETONANTES

DesenvolvidasepatenteadasnosEstadosUnidosdaAmrica, representam vrios anos depesquisadeMr. MelvinA. Cook eH. E. Forman. Alama explosiva foi detonada com sucesso, pela primeira vez em dezembro de 1956, na Mina Nob Lake, em Labrador, Canad.Os materiais necessrios composio da lama (tabela 6) so representados por saisinorgnicos(nitratodeamnio, nitratodeclcioenitratodesdio), sensibilizantes (alumnio atomizado, ferrosilcio) combustveis (carvo e/ou leo diesel), estabilizantes, agentescontroladoresdedensidade(nitritodesdioe cido ntrico) e de pH, agentes gelatinizantes, agentes cruzadores e gomas. As pastassosuperioresaoANFO, apresentamboaresistnciagua, todavia so bem mais caras. Com a introduo das emulses no mercado internacional, o consumo de lama vem decaindo.Tabela 6 -Composio bsica da LamaFASECONTNUAgua15 -20% Nitrato de Amnio e/ou de Sdio/Clcio65 80%Goma + Agentes Cruzadores1 2%FASEDESCONTNUA leo Diesel2 -5%Alumnio 0 - 10%Agentes de Gaseificao 0,2 %EMULSES

Ointeresseemexplosivosememulsodeu-senoinciodadcadade60. Explosivos em emulso so do tipo gua-em-leo (water-in-oil). Eles consistem de microgotculas de soluo oxidante supersaturada dentro de uma matriz de 39leo. Paramaximizar orendimentoenergtico, enquantominimizacustosde produoepreodevenda, ooxidantedentrodas microgotculas consiste principalmente de nitrato de amnio. Dentro de um ponto de vista qumico, uma emulso se define com uma disperso estvel de um lquido imiscvel em outro, o qualse consegue mediante agentes que favorecem este processo (agentes emulsificantes) e uma forte agitao mecnica.A tabela 7 mostra a composio bsica de um explosivo em emulso. Tabela 7 -Composio tpica de um explosivo em emulso(Silva, V. C., 1986)

INGREDIENTE PERCENTAGEM EM MASSANitrato de Amniogualeo dieselAgente Emulsificante: Oleato de sdio ou Monoleato de ezorbitol 77,3 16,7 4,9 1,1_____ 100,0

ANFO PESADO (HEAVY ANFO)Aprimeira patenteutilizandoANFOcomoagente redutor dedensidadefoi concedida em 1977 (Clay, 1977) desde que os prills (gros ou prolas) e os interstciosdoANFOpodemser utilizadosparaaumentar asensibilidadeda emulso e ao mesmo tempo aumentar a densidade do ANFO. A blendagem da emulso com o ANFO ou Nitrato de amnio conhecida como ANFO Pesado (tabela 8). A densidade do ANFO Pesado resultante situa-se na faixa de 1,00 a 1,33g/cm3. AresistnciaguadoANFOpesadomoderada. Parauma blendagem de ANFO/Emulso: 50/50,a uma densidade de 1,33 g/cm3, o ANFO pesadopassaaapresentar resistnciagua, pormamnimaescorvade iniciao deve apresentar uma massa acima de 450 g.Tabela 8 -Composio tpica do ANFO Pesado com resistncia gua (Katsabanis, 1999). INGREDIENTE PERCENTAGEM EM MASSANitrato de AmnioNitrato de Clcio 59,1 19,740Prof. Valdir Costa e Silvagualeo dieselAlumnioAgente Emulsificante: Oleato de sdio ou Monoleato de ezorbitol 7,2 5,9 7,0 1,1_____ 100,0

EXPLOSIVOS PERMISSVEISSo assim chamados os explosivos que podem ser usados em algumas minas subterrneas, nas quais podem acontecer emanaes de metano que, com o ar, forma uma mistura inflamvel, ou ento, em minas com poeiras carbonosas em suspenso.Atabela9apresentaumresumodasprincipaispropriedadesdosexplosivos industriais.Tabela 9 -Algumas propriedades dos explosivos industriais. Fonte: (Fernandz, 2000)Produto DensidadeVelocidade de Detonao Presso de Detonao Energia da Volume de (confinada)Exploso Gases (g/cm3) (m/s)(Kbar) (cal/g)(l/kg)Dinamites especiais 1,40 2700 5700 25 144 935Dinamite amoniacal 1,25 470069664821Gelatina 1,507500 78002251430 740Gelatina amoniacal1,32 5000 831125900Semi-gelatina1,24-1,30 4900 5100 74 85 890 950800 810 ANFO ( =6) 0,853500 28900 1050ANFO+Al 2 a 12% 0,86-0,904500 470043 47960 1360 900 1030 Lama 1,05-1,153300 540028 80700 1400Emulso (1 a 2)1,10-1,185100 580072 79710 750 900 1000 ANFO Pesado 1,34-1,373620 413044 56 630 8651045 1120 2.7CRITRIOS GERAIS DE SELEO DE UM EXPLOSIVO COMERCIALCritrio de seleo de explosivosAescolha adequadadeum explosivo umadaspartesmaisimportantes no projeto de desmonte de rocha. Esta seleo ditada por consideraes econmicasecondiesdecampo. Osfatoresquedevemser levadosem considerao na escolha do explosivo incluem: tipo de desmonte, propriedades dosexplosivos(densidade, velocidadeepressodedetonao, resistncia gua, classedosgases), segurananotransporteemanuseio, dimetroda 41carga; custodoexplosivo, daperfurao, docarregamento, dotransportee britagem da rocha; condies da geologia local, caractersticas da rocha a ser desmontada(densidade, resistnciatrao, compressoecisalhamento, mdulodeYoung, coeficientedePoisson, velocidadessmica), condiesda ventilao dos ambientes subterrneos, impactos ambientais gerados pelos desmontes derochaetc. Conhecidos esses fatores, pode-sedefinir qual o explosivo mais indicado para cada situao particular.Guia para seleo de explosivos disponveis no mercado brasileiroPara auxiliar os profissionais que atuam na atividade do desmonte de rocha, quedesenvolvemosastabelasdeequivalnciadosdiferentesprodutosde diversos fabricantes que atuam no mercado brasileiro. Alm da equivalncia, as tabela 10 e 11mostram a aplicao de cada explosivo e acessrio, respectivamente.Tabela 10 -Equivalncia de alguns explosivos comerciais disponveis nomercado brasileiro.TIPO DE EXPLOSIVOFABRICANTE NOME COMERCIAL APLICAESEMULSO ENCARTUCHADAORICAAVIBRASMAGNUMPIROBRSORICAORICAORICA ORICA-POWERGEL 800-BRASPEX-MAG-GEL 100 -PIROFORT -POWERGEL 800 SISMOGRFICO -POWERGEL RX 800-POWERGEL RX900- POWERGEL 900 E1000(EMULSO)ALUMINIZADA- PREMIUM- Minerao acuaberto,subterrnea e subaqutico.- Qualquer tipo de rocha, cu aberto, subsolo e subaqutico- Especial para prospecossmica.- Mineraes no subsolo e tneis.- Minerao acuaberto,pr-fissuramento e fogacho. - Pedreiras e minerao a cuaberto, construo civil emgeral e desmontes subaquticos.- Desmontes em geralTabela 11 -Equivalncia de alguns explosivos comerciais disponveis no mercadobrasileiro.TIPO DE EXPLOSIVOFABRICANTE NOME COMERCIAL APLICAESEMULSO BOMBEADAORICAMAGNUMIBQPOWERGELMAG-MAXIBEMUXRochas brandas ou duras.Carga de fundo.Desmonte em geralANFO PESADO ORICAEXPLON AP Rocha dura, s ou fissurada.42BOMBEADO IBQ IBEMEX / IBENITE Em furos com gua.GRANULADO BOMBEADOORICA IBQMAGNUMEXPLON OS 65ANFOMAXMAGMIX /MAGNUMB Rochas brandas e friveis em furos secos.AQUAGEL (LAMAS)BRITANITE TOVEX E BRITANITE ALDesmonte subaqutico, cu aberto e subterrneo.GRANULADO IBQAVIBRASORICANITRON, BRITAMONE BRITONBRASPONPOWERMIX MG- Explosivos de coluna em furos secos, e para o desmonte secundrio (fogacho).- Operaes a cu aberto ou subsolo, em furos secos onde existe a necessidade de explosivos de baixa densidade de carregamento e nas operaes com carregamento pneumtico.IMBEL BELGEXPV 15- Rochas duras e mdias.- Rochas muito duras e resistentes.-Rochas muito duras e resistentes.- Carga de fundo.SEMIGELATINA IMBEL TRIMONIO Carga de coluna em desmonte aCu aberto.3. ACESSRIOSDEINICIAO3.1IntroduoParalelamente evoluo dos mtodos de lavra, os acessrios de iniciao de desmonte derochas por explosivos vmsofrendo, desde os anos 40, um acentuado desenvolvimento tecnolgico, objetivando alcanar os seguintes resultados: uma melhor fragmentao das rochas, maior preciso nos tempos 43Prof. Valdir Costa e Silvade retardo, maior segurana e facilidade no manuseio, reduo dos problemas ambientais gerados durante os desmontes, menor custo por unidade de rocha desmontada.3.2HistricoOs acessrios surgiram a partir do momento em que o homem tendo conhecimento do poder do explosivo, plvora negra, que at ento era utilizada emarmasdefogoeemfogosdeartifcios, decidiuutiliz-lanaatividadede minerao. No ano de 1613, Morton Weigold sugeriua utilizao de explosivos nasminasdaregiodaSaxnia. Pormsuaidianoobtevesucesso. Em fevereiro de 1627, Kaspar Weindl, nascido na regio do Tirol, nos Alpes austracos, realizouuma detonao na mina real deSchemnitz, emOber-Biberstollen, na Hungria, sendo esta, a primeira detonao em minerao que se tem notcia. Provavelmente, Kaspar Weindl utilizou um acessrio, tambm de plvora negra, para iniciar a carga explosiva. Possivelmente este primeiro acessrio teria sido uma trilha, que descia acesa ao furo, preenchido por plvora negra. O sistema era muito inseguro e impreciso (Rezende, 2002).3.3GeneralidadesOsexplosivosindustriaistemumcertograudeestabilidadequmicaqueos tornam perfeitamente manuseveis, dentro de condies normais de segurana. Paradesencadear aexploso, sernecessriocomunicar aoexplosivouma quantidade inicial de energia de ativao, suficientemente capaz de promover as reaesinternasparasuatransformaoemgases. Umaveziniciadaesta reao, ela se propaga atravs de toda a massa explosiva. Esta energia inicial provocadoracomunicadasobformadechoquesmoleculares, oriundosde calor, chispas, atrito, impacto etc.44Prof. Valdir Costa e SilvaOs acessrios de detonao so destinados a provocar estes fenmenos iniciais deumaformasegura. Algunsdelessodestinados aretardar aexploso, quando isto for desejvel.Podemos, pois, dizer que os acessrios de detonao so dispositivos, aparelhosouinstrumentosusadosnaoperaodeexploso, paraseobter exploso segura e eficaz.Seoacessrioiniciador nocomunicar umaenergiadeativaosatisfatria para ocasionar uma iniciao desejvel, pode resultar, simplesmente, na queima dos explosivos, sem deton-lo. A eficincia da exploso est intimamente ligada ao modo pelo qual foi iniciado, pois, sabemos que, a energia desenvolvida pelo corpo, pela sua decomposio, for inferior a energia inicial de ativao, a reao no se propagar (Reis, 1992). 3.4Principais acessrios transmissores de energiaEstopim de SeguranaAcessrio desenvolvido para minerao, por William Bickford, na Inglaterra, no ano de 1831. Oestopimde segurana, ou estopim, conduz chama com velocidade uniforme a um tempo de queima constante de 140 s (t 10 s) por metro, paraigniodiretadeumacargadeplvoraoudetonaodeuma espoletasimples. Constitudadeumncleodeplvoranegra, envolvidapor materiais txteis que, por sua vez, so envolvidos por material plstico ou outro, visando sua proteo e impermeabilizao.Para se iniciar o estopim, poder-se- usar palitos de fsforos comuns e isqueiros.Espoleta simplesAlfred Nobel, conhecedor do poder da nitroglicerina, por vrios anos tentou criar uma carga de iniciao que pudesse detonar este explosivo. Aps vrias tentativas fracassadas, utilizando-se de uma mistura de plvora negra e nitroglicerina, observou que a nitroglicerina molhava a plvora negra reduzindo 45assim a capacidade de queima. Ento, no ano de 1863 ele desenvolveu o que seria chamado do primeiro prottipo da espoleta simples.Aespoleta simples consta de umtubo, de alumnio ou cobre, comuma extremidade aberta e outra fechada, contendo emseu interior uma carga detonante constituda por uma carga chama primria, ou de ignio, cujo explosivoaazidadechumboPb(N3)2, eumacargabsicadePETN- Tetranitrato de pentaeritritol(C2H4N2O6). A razo destas duas cargas, devido aofatodequeaazidadechumboumexplosivofulminantequepodeser iniciadocustadeumafagulha. Aazidadechumbo, umaveziniciadapela fascadoestopim, fazdetonar acargadePETN. Ostiposmaiscomunsdas espoletas encontradas no mercado so do tipo n. 6 (massa de 0,325 g de PETNe 0,3 g de misto iniciador) e a n. 8 (massa de 0,5 gde PETNe 0,3 g de misto iniciador).A cpsula de cobre s usada para casos particulares, porque a presena de umidade contendo gs carbnico, a azida de chumbo pode se transformar em azida de cobre, que muito mais sensvel e, portanto, mais perigosa.Espoletas EltricasAsexignciasdomercadocomrelaonecessidadedeumacessrioque oferecesse um maior controle da detonao levaram H. Julius Smith a inventar a espoleta eltrica em 1876. A grande idia que este cientista teve foi a de utilizar o conceito da lmpada e da espoleta simples, para criar a espoleta eltrica. Esta novidade, quepoderiaserchamadadecruzamentoentreosdoisacessrios, tinha como princpio de funcionamento uma fonte de energia eltrica que gerava umaquecimentopeloefeitojoule, emumapontedefioaltamenteresistente, incandescente, capaz de desencadear a detonao da carga explosiva de ignio da cpsula, formada por uma pequena substncia pirotcnica. A espoleta eltrica um iniciador ativado por corrente eltrica. O tipo instantneo funciona em tempo extremamente curto quando a corrente circula pela ponte eltrica.46O tipo retardo, por ao de um elemento de retardo, proporciona um tempo de espera controlado entre suas iniciaes e a detonao da espoleta propriamente dita.Tempo de Espera: 0 a 5 s ........................................................................... Srie S 25 a 1000 ms ................................................................ Srie MSAs espoletas eltricas so empregadas em trabalhos cujo a iniciao deva ser controladacomrigor (prospecogeofsica) ouemcondiesondenoseja possvel o uso do cordel detonante (carga de abertura de forno metalrgico).Cordel DetonanteHistrico Frana 1879 Tubos finos de chumbo, carregados com nitrocelulose que depois eram estirados. ustria 1887 Fulminato de mercrio, misturado com parafina, envolto por uma fiao de algodo; VOD = 5000 m/s. Frana 1906 Melinte (trinitro fenol fundido misturado com p de nitrocelulose); VOD = 7000 m/s. Alemanha 1910TNT fundido envolvido por tubos flexveis de estanho; VOD = 5400 m/s. Europa 1920Pentaeritritol (nitropenta) envolvido por uma fiao de algodo parafinado ou coberto com betume ou uma capa de chumbo. Cobertura de chumbo anos 50. Cobertura Plstica Meados da dcada de 50.Definio47O cordel detonante um acessrio de detonao consistindo, essencialmente, deumtubo deplsticocomumncleodeexplosivodealtavelocidade- nitropenta (C5H8N4O12) - e de materiais diversos que lhe do confinamento e resistncia mecnica.O cordel detonante usado para iniciar cargas explosivas simultaneamente, ou comretardos emlavra a cu aberto e/ou subsolo. Asua velocidade de detonao de, aproximadamente, 7000 m/s. Muito embora a alta velocidade e violncia de exploso, o cordel detonante muito seguro no manuseio e impermevel. Vantagens do cordel detonante em relao s espoletas eltricas:a) as correntes eltricas no o afetam;b) permite o carregamento das minas em regime descontnuo,com o uso de espaadores;c) muitoseguro, pois, nodetona por atrito, calor, choques naturais ou fascas;d) detona todos os cartuchos, ao longo dos quais est em contato.A iniciao do cordel se faz com espoletas simples ou instantneas, firmemente fixadas ao lado do cordel detonante com fita adesiva, e com sua parte ativa, isto , o fundo, voltado para a direo de detonao.O cordel detonante fabricado com as seguintes gramaturas:NP-10 (10 g/m de Nitropentat 10%), NP-5(5g/mdeNitropentat 10%), NP-3(3g/mde Nitropenta t10%).Retardo Bidirecional no eltrico para Cordel DetonanteO retardo de cordel um tubo metlico, revestido de plstico, iniciado em um dosextremos pelocordel, aopassar pelodispositivo, sofreumaquedade velocidade, enquanto queima o misto de retardo. Terminada esta queima,ele detona o cordel na sua extremidade. Os retardos de cordel, denominados osso de cachorro,so fabricadoscom os seguintes tempos de retardos: 5 ms, 10 ms, 20 ms, 30 ms, 50 ms, 75 ms, 100 ms e 200, 300 ms.Sistema no Eltrico com Linha Silenciosa 48O sistema no eltrico de iniciao, com linha silenciosa, foi desenvolvido por P. A. Person,nos laboratrios da empresa Nitro Nobel, na Sucia, entre 1967 e 1968. Consiste basicamente de uma espoleta comum, no eltrica, conectada a um tubo de plstico transparente, altamente resistente, com dimetro externo e interno de3 mm e 1,5 mm, respectivamente. O tubo plstico contm, em mdia, uma pelcula de PETN pulverizada de 20 mg/m de tubo, que, ao ser iniciada, gera uma onda de choque, causada pelo calor e expanso dos gases dentro do tubo, que se propaga com uma velocidade, aproximadamente, de 2000 m/s. Essa reduzida carga explosiva, geradora da onda de choque,que se desloca atravs do tubo, no chega a afetar o lado externo do mesmo, porm, inicia a espoletainstantneaouderetardo. Osistemaofereceinmeras vantagens quando comparado a outros acessrios. Entre elas,baixo rudo, insensvel corrente eltricas e parasitas, no destri parte da coluna de explosivo dentro do furo, diferentemente do cordel, seu tubo no detona nenhum tipo de explosivo comercial, permiteainiciaopontual, contribuindoparadiminuiracargapor espera.Esse sistema apresenta a seguinte desvantagem em relao ao cordel detonante:quando a coluna deexplosivos encartuchados perde o contato,a depender do Air Gap, alguns cartuchos podem no ser iniciado.Detonador EletrnicoAcompanhando a evoluo tecnolgica, o mercado desenvolveu o Sistema de Retardo Eletrnico, que consiste de uma espoleta de retardo eletrnico, fcil de usar, programvel, para todo tipo de desmonte em minerao e na construo civil, podendo ser usado tanto em obras a cu aberto como subterrneas.O detonador eletrnico apresenta o mesmo layout e dimetro de uma espoleta eltrica de retardo convencional. Agrande diferena reside emque cada espoleta pode ter seu tempo de retardo programado individualmente. Contm, em mdia,790 mg de PETN (Tetra Nitrato de Penta Eritritol), como carga de base, e 90 mg de azida de chumbo, como carga primria, ponte de fio de alta 49resistncia (inflamador) e umcircuito eletrnico que contmummicrochip inteligente e dois capacitores eletrnicos - um para assegurar a autonomia do detonador eosegundoparainiciar oinflamador. Ideal parausonos altos explosivos comerciais sensveis espoleta, podendo tambm, ser usado para a detonao de boosters.Programao da unidadeCadadetonador contmummicrochip, possibilitandoestabelecer otempode retardo atravs da unidade de programao individualmente, segundo a convenincia e a necessidade da seqncia de sada dos furos. Outros sistemas utilizam um cdigo de barra, que permite identificar o tempo de retardo de cada espoleta, atravsdeumscanner manual. Quandoaunidaderegistrada, o scanner estabelece automaticamente um incremento detempo no retardo em relao ao seu predecessor ou permite que o usurio especifique o tempo de retardo. Estas informaes ficamestocadas noscanner sendotransferidas, posteriormente, para a mquina detonadora.Desdequeaunidadedeprogramaoregistraotempoderetardodecada unidade, irrelevante a seqncia em que cada detonador conectado, isto , cada unidade detonar no tempo especificado pela unidade de programao.Ligao no campoAps os fios de cada espoleta serem conectados a uma unidade de programao, trs parmetros de identificao so atribudos para cada detonador: nmero do furo, seqncia de sada e o tempo de retardo. Existe a possibilidade em qualquer instante ser checado ou modificado o seu tempo de retardo. Aps a programao de cada detonador, elas so conectadas linha dedesmonteatravsdeumconector. Duaslinhas, ento, soconectadas maquinadetonadora, quearmazenatodososdadoscontidosnaunidadede programao. Casoocorracurto-circuitoouexistamfiosdesconectados, um avisodadopelamquinadetonadora, bemcomosugestesparasanar o problema. 50Em desmontes mais complexos, possvel programar os tempos de retardo dos detonadores, bemcomoaseqnciadesadados furos, utilizando-seum notebook, transferindo-se, em seguida, atravs de um disquete, para a mquina detonadora, cuja memria tem capacidade de armazenar dados de at 3 planos de fogo. O fogo iniciado quando o operador pressiona, simultaneamente, o boto de detonao e o de carga na mquina detonadora. Algumas mquinas detonadoras, por questo de segurana, exigema senha (password) do operador. A depender do sistema, at 200 espoletas podem ser utilizadas em ummesmodesmonte. Outrorecursodosistemaconsistedooperador poder programar na mquina detonadora o instante em que os mesmos desejam que o fogo seja iniciado em um determinado turno.PrecisoMedies realizadas nos tempos de detonao dos iniciadores eletrnicos em uma mina na Frana, emjulho/97, atravs de fotografias ultra-rpida e sismogramas dos desmontes, os valores observados apresentaramuma diferena de tempo de retardo, em relao aos tericos, det 3 ms. Comprovando a grande preciso dos detonadores eletrnicos em relao aos sistemas convencionais de iniciao. SeguranaO detonador eletrnico imune eletricidade esttica, a sinais de rdio e detonao pr-matura pelos detonadores apresentarem as seguintes caractersticas eletrostticas e eletromagnticas, respectivamente: 2000 pF 10 KV 0 ,150 KHz a 1 GHz/40 V/m.BenefciosOs detonadores eletrnicos apresentam os seguintes benefcios aos desmontes de rochas:alta preciso no tempo de retardo (t3 ms);51todos detonadores so idnticos, podendo os tempos de retardo serem programados livremente e a qualquer instante;o sistema permite a deteco de possveis falhas nas ligaes, sugerindo medidas de correo;as ligaes dos furos so facilmente efetuadas, no necessitando de mo-de-obra especializada;por no ser necessria a utilizao de retardos de superfcie, ocorre uma reduo considervel nos custos com acessrios de iniciao;reduo do nvel de vibrao e ultralanamento dos fragmentos rochosos, em funo da grande preciso que evita a sobreposio dos tempos de retardo;reduo do nvel de rudo e pulso de ar, pela iniciao ser eltrica;melhor fragmentao darocha em funo da preciso e dagrande faixa de tempo de retardo (de 1 at 6000 ms) e da possibilidade de escolha do tempo de retardo pelo usurio;seguro, por ser insensvel a cargas estticas e eletromagnticas; aumento da eficincia do explosivo, pela iniciao ser pontual; reduo danecessidadedeestoque deespoletas, vistoquetodas so idnticas. A programao do tempo de retardo feita durante o carregamento dos furos.52A tabela 12 mostra a equivalncia de alguns acessrios fabricados no mercado brasileiro.Tabela 12 - Equivalncia de alguns acessrios comerciais disponveis no mercado brasileiro.TIPO DE ACESSRIOFABRICANTE NOME COMERCIALAPLICAESESPOLETA ELTRICA SISMOGRFICAORICAMANTESIS Especial para prospeco ssmica.ESPOLETA SIMPLES ORICABRITANITEIMBELMANTESPOESPOLETA N 8 BRITANITEBELDETONIniciar cargas explosivas de pequeno dimetro ou cordis por meio de estopim .ESTOPIM DE SEGURANAORICA PIROBRSORICABRITANITEIMBELPIROBRSCOBRACOMUM PIONEIROMANTOPIMBRITAMPIMBELPIMPIROPIM- Destinado iniciao de espoletas simples e plvoras.-Iniciao de cargas explosivas e fogacho. CORDEL DETONANTEORICABRITANITEIMBELPIROBRSMANTICORDBRITACORDBELCORDPIROCORDIniciao de cargas explosivas, iniciao do Nonel, Brinel, Piro-Nel, Mag-nel, Exel etc.CORDELORICA CORDTEX Iniciao de cargas explosivas e 53Prof. Valdir Costa e SilvaDETONANTE REFORADOda linha silenciosa.ESPOLETA SIMPLES DE RETARDOBRITANITEPIROBRSBRITACRONPIROCRONRetardar atravs de esperas de milesegundos, a propagao da detonao do cordel detonante.BOOSTER ORICA BRITANITEPIROBRSAMPLEXBRITEX/BOOSTERBRITANITEPIROFORTReforar a iniciao de qualquer tipo de explosivo.SISTEMA DE RETARDO NO ELTRICO(LINHA SILENCIOSA)ORICA BRITANITEIMBELPIROBRSEXELBRINELNONELPIRO-NELDestinado a retardar em milesegundos, a iniciao das cargas explosivas.DETONADOR ELETRNICOORICA I-KOON Destinado a retardarem milesegundos, a iniciao das cargas explosivas.4.MECANISMOS DE RUPTURA DA ROCHAA finalidade desmonte por explosivo de converter a rocha em vrios fragmentos menores para que possamser escavados, transportados e britados pelos equipamentos disponveis. Para isso, so necessrios 4 fatores:i) fragmentao suficiente; ii) deslocamento, movimentao e lanamento da pilha ; iii) reduo dos problemas ambientais; iv) mnimo de dano ao macio remanescente . FASE DINMICAA fase dinmica do processo de fragmentao corresponde ao das ondas de choque. Inicia pela deflagrao da reao qumica do explosivo, termodinamicamente instvel.Para SCOTT (1996), a fase dinmica corresponde fase de choque representada pelas ondas de tenso P(compresso) e S(cisalhamento) associadas rpida acelerao da exploso da parede do furo. A passagem da onda de tenso em volta do furo estabelece um estado de tenso semi-esttico. Afasedinmicafindacomosurgimentogradativodasfraturastangenciaisa partir das faces livres. 54Quando a onda de choque compressiva possui energia suficiente para alcanar a face livre e retornar refletida com amplitude de tenso superior a resistncia de trao do macio rochoso, resulta em fragmentao adequada.FASE SEMI-ESTTICAEsta fase corresponde a ao da presso dos gases de detonao. Trata-se do trabalho mecnico realizado durante o processo de expanso ou descompresso dos gasesdadetonao.Ao percorrem pelas fendas e pelas microfissurasresultantesdafasedinmica, osgasesgeradosdadetonao agematravs daaodecunhas, propagandofendasefraturas, conforme ilustrado na figura 9. Assim, separam parte do macio rochoso em fragmentos de rochas. A medida em que os gases so liberados, ocorre o lanamento dos blocos, consumando-se o desmonte de rocha propriamente dito (Magno, 2001). Figura 9 Fase Semi-esttica Triturao da rochaNosprimeiros instantes da detonao, a energia transmitidaparaomacio rochoso vizinho, na forma de uma onda de compresso, ou onda de choque, que se propaga a uma velocidade de 2.000 a 6.000 m/s. A presso da frente da onda de choque, que se expande de forma cilndrica, atinge valores acima de 55Prof. Valdir Costa e Silva18.000 atm, superando a resistncia dinmica compresso da rocha, provocando a destruio de sua estrutura inter-cristalina e intergranular. Fraturamento radialDuranteapropagaodaondadechoque, arochacircundanteaofuro submetida a uma intensa compresso radial que induz componentes de trao nos planos tangenciais dafrente daonda. Quando as tenses superama resistncia dinmica trao da rocha, inicia-se a formao de uma zona densa de fraturas radiais ao redor da zona triturada que rodeia o furo.Reflexo da onda de choqueQuando a onda de choque alcana uma superfcie livre so geradas uma onda de trao e outra de cisalhamento. A onda de trao pode causar fissuramento efazer arochaselascarnaregiodasuperfcielivre. Ambasasondasde trao e de cisalhamento podem estender as fissuras pr-existentes.Extenso e abertura de fendas radiais Durante edepois daformao das fendas radiais, os gases comeama expandir-se e penetrar nas fratura prolongando as mesmas.Fratura por cisalhamentoEm formaes rochosas sedimentares quando os extratos apresentam distintos mdulos de elasticidades ou parmetros geomecnicos, se produz a ruptura nos planosdeseparao. Ofraturamentopor cisalhamentoocorrequandouma rocha adjacente deslocada em tempos diferentes ou a velocidades diferentes. O deslocamento causado pelos gases a alta presso.Afigura10apresentaumresumodosprincipaismecanismosderupturada rocha.56Figura 10 - Principais mecanismos de ruptura da rocha.Ruptura por flexoA presso exercida pelos gases da exploso faz com que a rocha atue como uma viga, produzindo a deformao e fraturamento na mesma pelos fenmenos da flexo (figura 11). 57Figura 11 - Mecanismo de ruptura por flexo.5.PLANODEFOGO - ACU ABERTO5.1Introduo58Prof. Valdir Costa e SilvaApartir dadcadade50desenvolveu-seumgrandenmerodefrmulase mtodos de determinao das variveis geomtricas: afastamento, espaamento, subperfurao etc. Estas frmulas utilizavamumou vrios grupos de parmetros:dimetro do furo, caractersticas dos explosivos e dos macios rochosos etc.Noobstante, devidoagrande heterogeneidade das rochas, omtodo de clculo do plano de fogo deve basear-se em um processo contnuo de ensaios e anlises que constituem o ajuste por tentativa.As regras simples permitem uma primeira aproximao do desenho geomtrico dos desmontes e o clculo das cargas. bvio que em cada caso, depois das provas e anlises dos resultados iniciais, ser necessrio ajustar os esquemas e cargas de explosivos, os tempos de retardos at obter um grau de fragmentao, um controle estrutural e ambiental satisfatrios.5.2Desmonte em bancoAplicaesAs aplicaes mais importantes so: escavao de obras pblicas e minerao a cu aberto.Dimetro da perfuraoA eleio do dimetro de perfurao depende da produo horria, do ritmo de escavao, da altura da bancada e da resistncia da rocha.Uma produo elevada requer furos maiores. A produo no aumenta linearmente em relao ao dimetro do furo, mas praticamente de uma forma quadrtica, oquedependedacapacidadedos diferentes equipamentos de perfurao. Altura do bancoA escolha da altura de bancada uma deciso que deve ser tomada levando-se em considerao questes de ordem tcnica e econmica, a saber:59Prof. Valdir Costa e Silvaa) as condies de estabilidade da rocha que compe o macio e a segurana nas operaes de escavao;b) ovolumedeproduodesejado, oqual determinarotipoeoportedos equipamentos de perfurao, carregamento e transporte;c)a maximizao da eficincia no custo total de perfurao e desmonte.Principalmentequandoseconsideraareduodoscustosdeperfuraoe desmonte h uma tendncia mundial por se trabalhar com bancadas altas. Para se entender melhor o porque disto, considere o exemplo de uma minerao em bancadascujacavatenha60metrosdeprofundidadeconformeafigura12 (Carlos, 1998). 1 CASO 2 CASO 60 m15 m 10 mFigura 12 - Comparativo entre a utilizao de bancadas de diferentes alturas.Conforme se observa, no primeiro caso onde a altura de bancada escolhida foi de 10 m, seriamnecessrias 6 bancadas para se atingir os 60 mde profundidade.J no segundo caso, com bancadas de 15 mde altura,seriam necessrias apenas 4 bancadas para se atingir os mesmos 60 m. Ou seja, uma economia de 33 % em nmero de bancadas.60Consideremos agora, que os seguintes itens de custo so iguais ou aproximadamente iguais tanto para a bancada de 10 m quanto para a bancada de 15 m:a) a metragem de tampo, por exemplo 1,5 m , a qual responsvel pela maior parte dos fogos secundrios de uma detonao por ser a poro do furo no carregada com explosivos;b) a metragem de subperfurao, a qual no contribui com nenhum acrscimo para o volume de material detonado;c)o consumo de acessrios utilizados na ligao dos furos na superfcie superior da bancada;d)a mo-de-obra utilizada no carregamento dos fogos de uma das bancadas;e) o perodo de tempo necessrio para evacuao, esperae retorno s reas detonadas, durante o qual as operaes de lavra devem ser suspensas.Fica claro que todos os itens listados acima, sofreriam uma reduo de 33 % se optssemos pelo segundo caso no exemplo da figura 11.Todavia, ao adotarmos bancadas mais altas nos deparamos comalguns inconvenientes, osquaispodemounoanular eatsuplantar opesodas vantagens obtidas:a) a preciso da perfurao torna-se cada vez menor medida que cresce a coluna de hastes de perfurao, gerando desvios indesejveis que comprometem seriamente os resultados de fragmentao e arranque do p da bancada;b) devido aos mesmos desvios, h sempre um risco deacidentes com ultralanamento;c) avelocidadedeperfuraoefetivacai comoaumentodaprofundidade perfurada, tanto pela diminuio na velocidade de avano como pelo aumento no ciclo de introduo e remoo das hastes;61Prof. Valdir Costa e Silvad) a altura da pilha de material detonado aumenta, demandando equipamentos de carga de maiorporte, ou causando aumento no ciclo de carregamento e submetendo os equipamentos a ummaior desgaste;e)h um ligeiro aumento na razo de carga.Aalturadobanco, tambm, funodoequipamentodecarregamento. As dimensesrecomendadaslevamemcontaosalcancesecaractersticasde cada grupo de mquinas. Em alguns casos a altura do banco est limitada pela geologia do jazimento, por imperativosdocontroledadiluiodominrio, por questesdevibraodo terreno durante os desmontes e por razes de segurana. Granulometria exigidafunodotratamentoeutilizaoposteriordomaterial, e em algunscasos indiretamente da capacidade dos equipamentos de carga.OtamanhodosblocosTb seexpressapor suamaior longitude, podendo apresentar os seguintes valores:a) Tb 4 A bancada considerada alta.Se Hb /A < 4A bancada considerada baixa.b)ESPAAMENTO (E)- a distncia entre dois furos de uma mesma linha. No caso de bancada baixa(Hb/A4), dois casos devem ser observados:- os furos so iniciados instantaneamente, a seguinte expresso pode ser usada:E=2 x A- os furos so detonados com retardados, a seguinte expresso pode ser usada: E=1,4 x AOespaamentonuncadevesermenorqueo afastamento,caso contrrio, o nmero de mataces ser excessivo. Observao:as Malhas Alongadas possuem elevada relao E/A, geralmente acima de 1,75. So indicadas para rochas friveis/macias.c)SUBPERFURAO (S) - o comprimento perfurado abaixo da praa da bancada ou dogreidea ser atingido. Anecessidade da subperfurao, decorre do engasgamento darocha nop dabancada. Casono seja 668) 7 ( A HEb +observada esta subperfurao, abase no ser arrancada segundo um angulo de 90 e o p da bancada no permanecer horizontal, mas formar o queconhecidocomorep. Orepexigirperfuraessecundriasde acabamento, grandemente onerosa e de alto riscos para os operrios e os equipamentos.S = 0,3 Ad)PROFUNDIDADEDO FURO(Hf)-ocomprimentototalperfurado que, devido a inclinao e a subperfurao (S), ser maior que a altura da bancada. Ocomprimentodofuroaumentacomainclinao, entretanto, a subperfurao (S) diminui com esta. Para calcular(Hf) utiliza-se a seguinte expresso:S xHHbf

,_

+ 1001cose)TAMPO(T)- a parte superior do furo que no carregada com explosivos, mas sim com terra, areia ou outro material inerte bem socado a fim de confinar os gases do explosivo. O timo tamanho do material do tampo (OT) apresenta um dimetro mdio (D) de 0,05 vezes o dimetro do furo, isto :OT=D / 20 O material do tampo deve ser angular para funcionar apropriadamente. Detritos de perfurao devem ser evitados.O adequado confinamento necessrio para que a cargado explosivo funcione adequadamente e emitaa mxima de energia,bemcomo para o controle da sobrepresso atmosfrica e oultralanamento dos fragmentos rochosos. A altura do tampo pode ser calculada pela seguinte expresso:T=0,7 A T < Arisco de ultralanamento da superfcie mais alta aumenta.67Prof. Valdir Costa e SilvaT > A produzir mais mataces, entretanto o lanamento ser menor ou eliminado.f)VOLUME DE ROCHA POR FURO(V)-O volume de rocha por furo obtido multiplicando-se a altura da bancada (Hb) pelo afastamento (A) e pelo espaamento (E):V=Hb xAxEg)PERFURAO ESPECFICA (PE) - a relao entre a quantidade de metros perfurados por furo e o volume de rocha por furo (V), isto :

PEHVf h)CLCULO DAS CARGASRazo Linear de Carregamento(RL)R Ldxee24 0 0 0onde: de= dimetro do explosivo(mm);e= densidade do explosivo(g/cm3).Altura da carga de fundo (Hcf )A carga de fundo uma carga reforada, necessria no fundo do furo onde a rocha mais presa.Alguns autores sugerem queHcfdeve ser um valor entre 30 a 40% da altura da carga de explosivos (Hc). A tendncia, a depender dos resultados dos desmontes, de reduzi-la cada vez mais para diminuir os custos com explosivos.68Hcf =0,3 x Hc=0,3 x (Hf -T) Altura da carga de coluna(Hcc ) Carga de coluna a carga acima da de fundo; no precisa ser to concentrada quandoa de fundo, j que a rochadesta regio no to presa.A altura da carga de coluna igual a altura total da carga (Hc) menos a altura da carga de fundo(Hcf):Hcc =Hc-HcfCarga Total(CT)A carga total ser a soma da carga de fundo mais a de coluna:CT =CF + CCh)RAZO DE CARREGAMENTO(RC)) / (3m gVCTRC ou ) / ( t gVCTRCr695.4 EXEMPLOS DE CLCULO DE PLANO DE FOGO Exemplo1Dados:Rocha:calcrio Altura da bancada:15,0 mDimetro da perfurao: 101 mm(4)Angulo de inclinao dos furos:20Explosivo utilizado: ANFO (94,5/5,5); = 0,85 g/cm3Densidade da rocha:2,7 g/cm3=2,7 t/m3Condio de carregamento:furos secos.a)Clculo do Afastamento (A)70ereD x 5 , 1 2 0123 , 0 A1]1

+

,_

m x A 6 , 2 101 5 , 17 , 285 , 02 0123 , 0 1]1

+ ,_

b)Clculo da Subperfurao(S) S = 0,3 x A=0,3x2,6 m = 0,8 mc)Clculo da profundidade do furo(Hf)m x S xHHbf6 , 16 8 , 010020120 cos151001cos ,_

+ ,_

+ d)Clculo do Espaamento (E)Como Hb/A = 5,8 Hb/A > 4, e utilizaremos elementos de retardos entre os furos de uma mesma linha,a seguinte expresso ser aplicada:E=1,4 x A=1,4 x 2,6 = 3,6 me)Clculo do Tampo (T) T=0,7x A = 0,7x2,6 m=1,8mf)Clculo da razo linear de carregamento (RL) R Ldxee24 0 0 0Para o ANFO:( )m Kg x xdRLeeANFO/ 8 , 6 85 , 04000101 14 , 340002 2 71g)Clculo da altura da carga de explosivo (He) He =Hf - T=16,6 1,8=14,8 mh)Clculo da carga de explosivo(CE)CE=RLANFOx He= 6,8Kg/mx14,8 m = 100,64kgh)Clculo do volume de rocha por furo(V)V=HbxAxE=15 x2,6x3,6 =140,4m3j)Clculo da razo de carregamento(RC) t gm t x mkgm gmkgVCERC / 48 , 265/ 7 , 2 4 , 14064 , 100/ 81 , 7164 , 14064 , 1003 333 l) Clculo da Perfurao Especfica(PE) tm04 , 0m / t 7 , 2m / m 12 , 0ou m / m 12 , 0m 4 , 140m 6 , 16VHPE3333f Exemplo2Considere os dados do problema anterior, assuma que um total de 4481 m3de rocha deve ser escavada. Dados:Custo com explosivoseacessrios: ANFO:R$ 0,9/kg 32 Boosters (um por furo): R$ 6,0 / unidadeR$ 6,0x32=R$ 192,00 2 Retardos de superfcie de 30 ms:R$ 6,0 / unidade6,0 x2=R$ 12,0 72 Cordel detonante (581 m): R$ 0,45/m R$ 0,45x581=R$ 261,45 2 estopins espoletados:R$ 0,85R$ 0,80x2 =R$ 1,60Custo da perfurao da rocha / m: Acessrios da perfuratriz:R$ 0,81 Mo de obra:R$ 1,50 Custo do equipamento e compressor:R$ 2,01 Combustvel, graxas, lubrificantes etc. : R$ 1,20 Total:R$ 5,52 / mDeterminar o custo do desmonte por m3etonelada (perfurao + explosivos + acessrios).a)Clculo do nmero de furos necessrios (NF)NF =(m3necessrios): (volume de rocha por furo)=4481 : 140,4= 32b)Clculo do total de metros perfurados(MP) MP=NFxHf = 32x16,6 = 531,2 mc)Clculo do total de explosivos (TE)TE=NFxCE= 32x100,64 kg=3220,48 kgd)Clculo do custo dos explosivos e acessrios (CEA) Custo com explosivo (CCE): CCE=ANFO= R$ 0,9 x 3220,48 Kg= R$ 2.898,43 Custo com acessrio (CA):73 CA =R$ 192 + R$ 12 + R$ 261,45 + R$ 1,6=R$ 467,05 Custo com explosivo e acessrio (CEA) CEA=CCE+CA =R$ 2.898,43+R$ 467,05 =R$ 3.365,48e)Clculo do custo da perfurao (CP) CP= MP x custo/m= 531,2 mx R$ 5,52/m = R$ 2.932,22f)Clculo do Custo Total do Desmonte (Perfurao+Explosivos e acessrios) [CTD] CTD=CP + CEA= R$ 2.932,22 + R$ 3.365,48= R$ 6.297,70g)Custo por m3

(R$ 6.297,70:4481 m3)= R$ 1,41 / m3h)Custo por tonelada [R$ 6.297,70 : (4481 m3 x2,7 t/m3)]= R$ 0,52 / tExemplo3Clculo do Plano de Fogo usando CartuchosDados:Rocha:granito Altura da bancada:7,5 mDimetro da perfurao: 76 mm(3)Angulo de inclinao dos furos:15Explosivo utilizado:Emulso encartuchada; = 1,15 g/cm3;Furos com gua.74Dimenses dos cartuchos: 2x24(64 mmx610 mm)Densidade da rocha:2,5 g/cm3 = 2,5 t/m3.a)Clculo do Afastamento (A) m x A 0 , 2 64 5 , 15 , 215 , 12 0123 , 0 1]1

+ ,_

b)Clculo da Subperfurao(S) S = 0,3 x A=0,3x2,0 m = 0,6 mc)Clculo da profundidade do furo(Hf)m x S xHHbf2 , 8 6 , 010020115 cos5 , 71001cos ,_

+ ,_

+ d)Clculo do Espaamento (E)Como Hb/A =3,8 Hb/A < 4, e utilizaremos elementos de retardos entre os furos de uma mesma linha,a seguinte expresso ser aplicada:e)Clculo do Tampo (T) T=0,7x A = 0,7x2,0 m= 1,4mf) Clculo da altura da carga de explosivo (Hce)Hce = Hf -T = 8,2 m -1,4 m=6,8 m75( )mx A HEb7 , 282 7 5 , 78) 7 (++g)Clculo do nmero de cartuchos da carga de explosivo(NCe) 11610 , 08 , 6. mmcartucho do CompHNccCei)Clculo da massa da carga de explosivo(CE)Comoarazolinear docartucho(RL) de64mmx610mmde3,7kg/m, teremos: CE= HcexRL= 6,8 mx3,7 kg/m = 25,16 kgj)Clculo do volume de rocha por furo(V) V=HbxA x E= 7,5 m x 2,0 m x 2,7 m= 40,5m3k)Clculo da razo de carregamento(RC) RC=CE : V =25,15 kg : 40,5m3=621 g/m3 = 621 : 2,5 =248,4 g/t

l)Clculo da Perfurao Especfica(PE) tm08 , 0m / t 5 , 2m / m 20 , 0ou m / m 20 , 0m 5 , 40m 2 , 8VHPE3333f 766.ESTUDO DAFRAGMENTAODAROCHAUma pobre fragmentao, usualmente, resulta emalto custo no desmonte secundrio e alto custo de carregamento, transporte,britagem e manuteno, gerando os seguintes problemas: CarregamentoTransporte - menor enchimento das caambas- atraso na pilha de deposio - presena de blocos e lajes - pisos irregulares - pilha baixa e compacta - ngulos acentuados das - aumento nos custos dadas vias de acesso manuteno- aumento nos custos de - aumento do ciclo dos caminhes, manuteno escavadeiras e/ou p carregadeira - desgastes dos pneus e/ou das - aumento do desmonte secundriocorreias transportadoras Britagem Controle do Macio - engaiolamento de blocos no britador -instabilidade dos taludes - atrasos nas correias - aumento no tempo do bate choco - aumento nos custos da manuteno - sobreescavao do macio 77Prof. Valdir Costa e SilvaMeio Ambiente - excessivo pulso de ar - maior ultralanamento - excessiva poeira e gases - excessiva vibrao - riscos de danos s instalaes, estruturas, equipamentos e operriosA fragmentao pode ser melhora nos seguintes aspectos: menor espaamento entre os furos; menor afastamento; furos mais rasos ou melhor distribuio da carga dentro do furo; maior controle e superviso na perfurao; uso de maiores tempos de retardo; uso de explosivos mais energticos.Pararealizar umaavaliaoglobal deumdesmontederocha, osseguintes aspectos devem ser analisados: fragmentao e compactao da pilha da rocha desmontada; geometria da pilha, altura e deslocamento; estado do macio residual e piso do banco; presena de blocos na pilha de material; vibraes, projees dos fragmentos e onda area produzida pelo desmonte.A figura 14 analisa os diversos perfis de uma pilha de rocha desmontada. 78Prof. Valdir Costa e Silva(Asfiguras15-(a) e15-b) mostramaalturadapilhaapropriadaparaap carregadeira, e para a escavadeira a cabo e hidrulica, respectivamente. Figura 14 -Perfis de pilhas de rochas desmontadas.79Figura 15:a) altura de pilha apropriada para a p carregadeira de pequeno porte; b) altura da pilha apropriada para escavadeiras a cabo e hidrulica.7.EFEITODOSRETARDOSNOSDESMONTESDE ROCHAS80Prof. Valdir Costa e SilvaProf. Valdir Costa e SilvaA iniciao simultnea de uma fila de furos permite um maior espaamento e conseqentementeocustopor m3dematerial desmontadoreduzido. Os fragmentospoderosermaisgrossos. Ostemposdosretardosproduzemos seguintes efeitos:a)menores tempos de retardo causam pilhas mais altas e mais prximas face;b)menorestemposderetardocausammaisaquebralateral dobanco(end break);c)menores tempos de retardo causam onda area;d)menores tempos de retardo apresentam maior potencialde ultralanamento (fly rock);e)maiores tempos de retardo diminuem a vibrao do terreno;f)maiores tempos de retardo diminuema incidncia da quebra para trs (backbreak).As figuras 16, 17 e 18mostram diferentes tipos de ligao.81 Figura 16:a) ligao em um banco que apresenta apenas uma face livre; b) ligao em um banco que apresenta duas faces livres.82 Figura 17 - Ligao em V utilizada para se obter uma pilha mais alta e uma melhor fragmentao, utilizando o sistema de iniciaode tubos de choque.83 Figura 18 -Sistema de iniciao down -the-hole utilizada para evitar cortes na ligao.848. MTODOS DEAVALIAODO DESEMPENHODO DESMONTE DE ROCHANas operaes mineiras utilizam-se os seguintes mtodos: anlise quantitativa visual; mtodo fotogrfico; mtodo fotogramtrico; fotografia ultra-rpida estudo da produtividade dos equipamentos; curva granulomtrica completa (Fragmentation Photoanalysis System- WipFrag); volume do material que requer fragmentao secundaria (fogacho); interrupes pela presena de mataces no britador primrio.9. ESCAVAO DE TNEIS E GALERIAS COM O USO 85Prof. Valdir Costa e SilvaProf. Valdir Costa e SilvaDE EXPLOSIVOS9.1 HISTRICO possvel que as primeiras aberturas de tneis foram elaboradas pelo homem (mulher) pr-histrico (a), objetivando ampliar suas cavernas, primeiras moradas naturais. Todas as civilizaes da antiguidade desenvolverammtodos de abertura de tneis. Na Babilnia, os tneis eram usados extensivamente para irrigao e uma passagem para pedestres, revestido por alvenaria de tijolos com comprimento de 500 m, foi construdo por volta de 2180-2160 A.C. sobre o rio Eufrates, e que ligava o palcio o palcio realcom o templo. A construo foi procedidapor desviodorio, ouconstruodeumaensecadeira, naestao seca.Osegpcios desenvolveram tcnicas para o corte de rochas macias, com serras decobre, eperfuratrizesdecanosocos, ambascircundadascomabrasivos, uma tcnica possivelmente primeira usada para a lavra de rochas ornamentais. O templo de Abu Simbel no rio Nilo foi construdo em arenito, em 1250 A.C. por Ramss II.Tanto os gregos como romanos fizeram extensivo uso de tneis para retificar cursos dguapor drenagemparaobtenodeguapor aquedutos; como exemplo, temos o tnel dgua grego na ilha de Samos, aberto em calcrio por uma extenso de 1 km, com seo transversal de 2 m2. O maior tnel da antiguidade foi rodovirio (o tnel de Pausilippo) de 1500 m de comprimento com largura de 8 metros e 9 m de altura, entre Npoles e Pozzuoli, executado em 36 A.C.Para evitar a necessidade de revestimento, a maioria dos tneis foi localizada emrochas slidas que eramfragmentadas (lascadas) pelo chamado fogo resfriado, um mtodo envolvendo o aquecimento da rocha com fogo, seguido de seu sbito resfriamento por lanamento de gua fria. Os mtodos de ventilao eram primitivos, freqentemente se limitavam agitao de leques nas bocas dos poos, e a maioria dos tneis custou a vida de centenas ou mesmo milhares de escravos utilizados como trabalhadores.86Em 41 D.C. os romanos usaram cerca de 20.000 homens por 10 anos para abrir um tnel de 6 km para drenar o lago Fucinus.O primeiro dos diversos